内容正文:
第1节 认识内能
九全 物理
沪粤版
新课引入
瓶塞会跳,说明瓶塞跳起的过程中做了功,而功又是能量转化的量度
那么,推动瓶塞的能量来自哪里?是什么能量转化成瓶塞的机械能呢?
F S
功
能量
装着开水的暖水瓶,有时瓶塞会跳起来。
学习目标
新课引入
新知学习
课堂小结
21
1
3
4
教学环节
1.通过类比的方法了解内能的概念,能知道内能的单位—焦耳
2.能简单描述温度与内能的关系,知道对于一个物体,温度越高,内能越多,温度越低,内能越少;
3.知道通过做功和热传递的方法可以改变物体的内能.
学习目标
难点
重点
新知学习
运动着的篮球具有动能
自由下落的苹果和地球互相吸引具有势能
被压缩的弹簧的各部分互相排斥而具有势能
运动着的分子也具有动能
相互吸引的分子也具有势能
互相排斥的分子也具有势能
物体
运动——动能
相互作用力——势能
分子
运动——动能
相互作用力——势能
机械能
?
类比
内能
1.定义:把物体内所有的分子动能与分子势能的总和叫做物体的内能
一、什么是内能
2.单位:焦耳(J)
类比:将未知事物跟已知事物进行比较,根据它们的相同或相似,推知未知事物也可能有某种属性,这是科学研究的一种重要方法。
一切物体都具有内能
岩浆无疑具有内能,那么冰山也具有内能吗?
当物体达到绝对零度时,分子停止热运动,物体的内能为0
-273.15℃
理想的状态,物体不可能达到
思考
比一比
滚烫的岩浆
美味的鱼汤
谁的内能更大?
液态的空气,t=﹣200℃
常温时的空气
比一比
谁的内能更大?
思考:物体内能的大小与什么因素有关呢?
同一物体,温度越高,分子运动越剧烈,内能越大;反之,内能越小
热水的内能比冷水的内能更大
1.内能与温度有关:
2.物体的内能还与质量、状态和体积等因素有关
①温度相同时,20 kg 的水比 1 kg 的水,哪个内能大?
②质量相同时,0 ℃ 的水比 0 ℃的冰,哪个内能大?
③一定质量的气体,当其体积发生改变时,它内能是否改变?
20 kg 的水
0 ℃ 的水
是
晶体熔化时温度_____,内能_____;液体凝固时温度_____,内能_____
不变
增大
不变
减小
物体内能的大小与物体的质量、材料、温度以及状态等因素有关。
(1)物体的质量和材料决定了物体所含的分子的数目;温度越高,分子运动得越快,分子动能越大;物质的状态决定了分子间相互作用力的大小。
(2)同一物体的温度越高,其内能越大;但是,物体的内能增大时,其温度不一定升高,如晶体在熔化的过程中,晶体吸热,内能增大,但温度并不升高。
归纳与总结
区别
内能
机械能
定义
运动
影响因素
存在
物体内所有分子的
动能和分子势能的总和
分子的热运动(微观)
物体的温度、质量、状态
不可为0
物体的质量、速度和高度
可为0
物体的机械运动(宏观)
物体具有的动能和势能的总和
区分内能与机械能
(双选)下列说法正确的是( )
A.有机械能的物体必有内能
B.无机械能的物体必无内能
C.有内能的物体必有机械能
D.内能与机械能是两种不同形式的能
AD
针对训练
2.关于物体的内能,下列说法正确的是( )A.物体运动的速度越大,物体内部分子无规则运动的速度就越大, 因而物体的内能就越大B.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少C.炽热的铁水具有内能,冰冷的铁块不具有内能D.温度相等的1kg水和100g水内能相同
机械运动(宏观)
分子热运动(微观)
B
改变我银行卡余额的方式?
努力工作挣钱
天上掉下100W
你想要哪一种?
思考
二、怎样改变物体的内能
为什么冬天常搓手?
滑滑梯时有什么感觉?
做功
如图,在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,观察发生的现象
压缩空气做功后,硝化棉燃烧
棉花燃烧起来,是因为活塞压缩气体做功,使空气的内能增大,温度升高,达到了硝化棉的着火点
外界对物体做功,物体内能增大
思考
物体对外界做功,物体内能会怎么样呢?
如图,在烧瓶或可乐瓶内盛少量水,给瓶内打气,当瓶塞跳出时,观察瓶内的变化
瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气,当塞子跳起来时,可以看到瓶内出现白雾,说明水蒸气液化成了可以看到的小水滴,在这个过程中,气体膨胀对外做功,温度降低,内能减小
物体对外界做功,物体内能减小
你还知道哪些通过做功改变物体内能的例子呢?
摩擦生热
克服摩擦做功
钻木取火
用砂轮打磨金属,火花四溅
流星划过天际,发光发热
热传递
温度降低
内能
增加
低温物体
双手
高温物体
热水袋
内能
减少
温度升高
热量转移
双手可以一直从热水袋获得热量吗?
思考